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智能排泄设备嵌入式控制系统设计

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2研究范围与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.3研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

智能排泄设备概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1排泄设备的分类与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2嵌入式控制系统的定义与发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3智能排泄设备的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1用户需求调研．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2功能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.3性能需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.1系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.2控制器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.2.1控制器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.2.2控制器软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.3传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.3.1温度传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.3.2压力传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.3.3流量传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.4通信模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

系统实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

5.1硬件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

5.1.1嵌入式控制器选型与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

5.1.2传感器模块选型与安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

5.1.3通信模块选型与布线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

5.2软件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

5.2.1控制器软件编程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

5.2.2数据处理与分析算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

5.2.3人机交互界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

系统测试与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85

6.1测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85

6.2功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88

6.3性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93

6.4安全性与可靠性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．96

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．